Električna energija dolazi iz različitih sila koje pokreću elektrone. Izlazni napon može se generirati i odmah poslati kroz niz vodiča do svog konačnog odredišta. Ostali oblici izlaznog napona pohranjuju se u kemijskom obliku i kasnije otpuštaju. Ova vrsta izlaznog napona daje energiju koja napaja razne komercijalne i industrijske uređaje.
Osnove napona
Napon je razlika u naboju između dvije različite točke. Što je veći napon, to je veći protok električne struje. Struja doživljava otpor svom toku; količina napona određuje u kojoj mjeri struja prevladava taj otpor. Napon se mjeri standardnom jedinicom koja se naziva volt. Jedan volt pokreće jedan kulon, što je standardna jedinica električnog naboja. Napon može biti izravni ili izmjenični: istosmjerna struja teče u jednom smjeru, dok izmjenična struja često mijenja svoj smjer.
Definicija izlaznog napona
Izlazni napon je napon koji otpušta uređaj, poput regulatora napona ili generatora. Regulatori napona održavaju konstantne razine napona. Generatori električne energije koriste izvor goriva, poput sunčeve svjetlosti, ugljena ili nuklearne energije, za pogon vrtljivih turbina koje u interakciji s magnetima proizvode električnu energiju. Provodnik prenosi izlazni napon na različita odredišta, poput domova i poduzeća. Poluvodički mediji provode napon.
Provodnici i izolatori
Provodnici puštaju električne struje da slobodno teku. Izolatori okružuju električne žice, ne propuštajući struje kroz njih. Nemetalne krute tvari služe kao snažni izolatori, dok bakar i aluminij služe kao vodiči. Elektroni u bakru su slobodni i međusobno se odbijaju, što znači da bakreni elektroni nisu čvrsto povezani s bakrom i mogu se odvojiti od bakra. Električne struje uzrokuju lančanu reakciju koja struju prenosi kroz bakar.
Baterije
Određeni uređaji, poput baterija, pohranjuju električnu energiju dok elektronički uređaji ne zatrebaju. Baterije kemijsku energiju pretvaraju u električnu. Elektrokemijske stanice povezane su provodljivim elektrolitskim anionima - atomima koji su stekli elektrone - i kationima, ili atomima koji će vjerojatno izgubiti elektrone. Električni vodiči povezani su elektrolitom - tvari sa slobodnim ionima - načinjenom od čvrste ili tekuće tvari. Baterije imaju različite brzine pražnjenja ovisno o broju elektrolita u bateriji i brzini kojom uređaj uzrokuje pražnjenje baterije. Brže brzine pražnjenja dovode do toga da baterija troši električnu energiju i radi manje učinkovito. Izlazni napon koji stvara baterija naziva se elektromotorna sila ili EMF. Ovaj je izraz pogrešan naziv, jer zapravo nije sila: umjesto toga, to je energija dostupna mehanizmom koji generira električnu energiju.
Električni fenomen
Razni procesi mogu generirati izlazni napon. Magnetske sile koje djeluju na naboje pomičnih vodiča mogu stvoriti napon, koji se naziva pokretni EMF. Otpornici generiraju napon koji se pojavljuje u krugu uzrokovan rasipanjem energije. Iznos izlaznog napona temelji se na radu koji napon mora obaviti po jedinici naboja da bi se naboj prema električnom polju pomicao između dvije točke.
